據(jù)國(guó)際能源署6月更新的報(bào)告《可再生能源市場(chǎng)展望》顯示，在能源危機(jī)的催化下，光伏和風(fēng)電將引領(lǐng)全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2023年新增的可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將躍升三分之一。然而，隨著可再生能源的快速擴(kuò)張，該領(lǐng)域面臨政策制定難、電網(wǎng)挑戰(zhàn)大等一系列問(wèn)題。
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2023年，全球可再生能源的新增發(fā)電容量預(yù)計(jì)飆升至440吉瓦，同比增加107吉瓦，增幅再創(chuàng)歷史新高。預(yù)計(jì)2024年全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到4500吉瓦，相當(dāng)于中國(guó)和美國(guó)兩國(guó)的總裝機(jī)容量。
國(guó)際能源署署長(zhǎng)法提赫·比羅爾表示：“能源危機(jī)表明，可再生能源對(duì)于能源供應(yīng)至關(guān)重要，其更加清潔、安全和經(jīng)濟(jì)。但仍有一些關(guān)鍵問(wèn)題尚未解決，一是制定政策過(guò)程中需要適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)狀況，二是電網(wǎng)需要進(jìn)一步升級(jí)擴(kuò)大，以確保能充分發(fā)揮太陽(yáng)能和風(fēng)電的巨大潛力?！?/p>
最“便宜”的發(fā)電選擇
當(dāng)前，雖然光伏和風(fēng)電成本超過(guò)新冠肺炎疫情之前的水平，但仍然是最便宜的發(fā)電選擇。
2024年，在除中國(guó)以外的大多數(shù)市場(chǎng)，規(guī)模以上的陸上風(fēng)電和光伏的發(fā)電成本仍高于疫前水平。2023年，大宗商品和運(yùn)費(fèi)的價(jià)格已經(jīng)從去年的峰值下降，但與2020年相比仍處于高位。2023年第一季度的平均價(jià)格與2020年1月相比，多晶硅高出200%以上；美國(guó)和歐洲的鋼材高出100%；鋁、銅高出20-40%。在多數(shù)情況下，由于設(shè)備制造商的供應(yīng)合同緩沖，商品價(jià)格的變化還沒(méi)有被直接反映出來(lái)。然而，許多供應(yīng)商可能試圖通過(guò)在未來(lái)幾年提高價(jià)格來(lái)收回其增加的成本，從而導(dǎo)致投資成本增加。
同時(shí)，全球經(jīng)濟(jì)的宏觀經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)——通貨膨脹率上升、利率上升和能源危機(jī)——導(dǎo)致資本成本上升，包括可再生能源項(xiàng)目。較高的資本成本可能會(huì)抵消未來(lái)兩年因商品價(jià)格下降和進(jìn)一步的技術(shù)革新而導(dǎo)致的大部分成本下降。因此，預(yù)計(jì)2024年全球陸上風(fēng)電和光伏的平均能源平準(zhǔn)化成本仍將比2020年的水平高出10-15%。
盡管發(fā)電成本仍然超過(guò)疫前水平，在大多數(shù)國(guó)家，光伏和陸上風(fēng)電仍然是最便宜的發(fā)電選擇。此外，歐盟、美國(guó)、日本、澳大利亞和印度2023年底至2024年的電力合同都表明，批發(fā)電價(jià)比2020年的平均水平高出2至3倍，這增加了風(fēng)電和光伏的經(jīng)濟(jì)吸引力。持續(xù)的創(chuàng)新也有望進(jìn)一步降低成本，甚至提高與現(xiàn)有化石燃料發(fā)電廠的競(jìng)爭(zhēng)力。
政策制定需結(jié)合實(shí)際
風(fēng)電和光伏的競(jìng)爭(zhēng)力有所提高，但政策需要適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)狀況。
2022年，可再生能源拍賣的認(rèn)購(gòu)率不足16%。雖然可再生能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)性拍賣機(jī)制導(dǎo)致發(fā)電容量突破100吉瓦，但仍有20吉瓦（其中歐洲占三分之二）的可再生能源拍賣量未被分配，這主要是由于政策的不確定性和價(jià)格的波動(dòng)所致。拍賣機(jī)制的政策設(shè)計(jì)需要考慮到通貨膨脹、利率上升和商品價(jià)格的動(dòng)蕩。
在企業(yè)購(gòu)電協(xié)議的推動(dòng)下，受市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的采購(gòu)預(yù)計(jì)在2023年和2024年貢獻(xiàn)約五分之一“風(fēng)光”產(chǎn)能增長(zhǎng)。美國(guó)引領(lǐng)企業(yè)購(gòu)電協(xié)議持續(xù)擴(kuò)張，其次是巴西、澳大利亞、西班牙和瑞典。這些協(xié)議的簽訂源于可再生能源的經(jīng)濟(jì)吸引力，以對(duì)沖電力價(jià)格上漲和波動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
可再生能源價(jià)值鏈的財(cái)務(wù)狀況對(duì)該行業(yè)的可持續(xù)增長(zhǎng)至關(guān)重要。盡管面臨商品價(jià)格波動(dòng)、利率上升、供應(yīng)鏈限制和貿(mào)易措施的挑戰(zhàn)，可再生能源行業(yè)總體在財(cái)務(wù)狀況上表現(xiàn)出一定彈性。然而，不同領(lǐng)域和國(guó)家之間存在著巨大的差異。光伏制造行業(yè)前景普遍被看好，產(chǎn)能不斷增加，但潛在的供應(yīng)過(guò)剩和價(jià)格下降可能會(huì)降低公司的利潤(rùn)率。西方的風(fēng)能制造商面臨著商品價(jià)格高漲的挑戰(zhàn)，同時(shí)可再生能源許可和拍賣設(shè)計(jì)未能反映出融資環(huán)境的變化。雖然能源危機(jī)對(duì)一些特定的電力公司盈利能力有所影響，但這些公司總體上仍是可再生能源的大型投資者。
光伏制造即將供應(yīng)過(guò)剩
全球光伏行業(yè)供應(yīng)鏈趨向多樣化，但光伏制造正急速進(jìn)入供應(yīng)過(guò)剩狀態(tài)。雖然短期內(nèi)中國(guó)將繼續(xù)主導(dǎo)全球光伏的制造能力，但自去年12月以來(lái)，美國(guó)和印度宣布的光伏制造項(xiàng)目增加了一倍，這表明中期供應(yīng)鏈正朝著多樣化轉(zhuǎn)變。全球光伏的制造能力預(yù)計(jì)在2024年達(dá)到近1000吉瓦，足以滿足國(guó)際能源署2050年凈零需求近650吉瓦的目標(biāo)。
分市場(chǎng)看，中國(guó)仍處于光伏制造業(yè)的主導(dǎo)地位。2022年，全球光伏制造能力增加超過(guò)70%，達(dá)到450吉瓦，其中中國(guó)占整個(gè)供應(yīng)鏈中新增設(shè)施的95%以上。預(yù)計(jì)2023年和2024年，全球光伏制造能力將翻倍，中國(guó)再次占新增的90%以上。通過(guò)中國(guó)制造商的投資，東盟地區(qū)的硅片、電池和組件制造將大幅擴(kuò)張。在新的工業(yè)政策的推動(dòng)下，印度和美國(guó)也將首次出現(xiàn)較大的光伏制造工廠部署。而歐盟地區(qū)制造光伏設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力不如印度或美國(guó)，高昂的工業(yè)電價(jià)使得生產(chǎn)成本更高，具體的激勵(lì)措施還沒(méi)有出臺(tái)。自2022年8月以來(lái)，歐盟的新增光伏制造能力僅占已宣布產(chǎn)能的14%。
分領(lǐng)域看，綜合光伏制造廠、組件裝配廠和薄膜制造廠占新增設(shè)施的近85%，而新電池（不到1%）、硅錠和硅片（9%）以及多晶硅（6%）的專項(xiàng)制造能力滯后。綜合制造廠生產(chǎn)三個(gè)或更多的光伏組件，但其中近八成不包括多晶硅生產(chǎn)。此外，雖然新的組件裝配廠將有近30吉瓦的產(chǎn)能，但這一數(shù)量并沒(méi)有與宣布的其他組件的產(chǎn)能相匹配，特別是電池和多晶硅。因此，這些新工廠仍需要從中國(guó)進(jìn)口電池和其他組件。
如何有效應(yīng)對(duì)棄風(fēng)棄光
風(fēng)能和光伏的快速擴(kuò)張需要配套支持電網(wǎng)基建和靈活性投資的政策和市場(chǎng)規(guī)則。在很多電力市場(chǎng)中，尤其是電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)規(guī)劃落后于可再生能源部署規(guī)劃的地方，風(fēng)能和光伏的出力正在減少。多數(shù)大型可再生能源市場(chǎng)的削減發(fā)電量占比相對(duì)較低，為%—4%。到2024年，包括西班牙、德國(guó)和愛爾蘭在內(nèi)的多個(gè)歐洲國(guó)家的風(fēng)能和光伏發(fā)電占比將超過(guò)40%，這就需要有效的電網(wǎng)管理來(lái)抑制不斷上升的棄電率。
在電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施方面，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資不足是全球面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，不僅是對(duì)風(fēng)能和光伏發(fā)電裝機(jī)容量更快增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)，也是對(duì)現(xiàn)有發(fā)電廠發(fā)電潛力的挑戰(zhàn)。中國(guó)對(duì)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模投資（自2010年以來(lái)平均每年投資750億美元）大大減少了可再生能源棄電，從2012年的16%下降到2022年的不到3%，加大了風(fēng)能和光伏豐富的北部、西北部省份與南部、東部地區(qū)的負(fù)荷中心之間的互聯(lián)互通。德國(guó)的風(fēng)電大部分位于北部，但主要工業(yè)和負(fù)荷中心位于南部，可再生能源發(fā)電和用電的地理位置不匹配導(dǎo)致棄電。雖然加強(qiáng)德國(guó)南北走廊的主要電網(wǎng)投資政策仍未出臺(tái)，但德國(guó)已經(jīng)實(shí)施了小規(guī)模的電網(wǎng)擴(kuò)建。自2015年以來(lái)，這些措施幫助德國(guó)減少了2%以上的陸上風(fēng)電棄電率。但同期海上風(fēng)電棄電率從不到1%增加到8%。
在政策和電力系統(tǒng)規(guī)劃層面，為了管理整合不斷增加的可變可再生能源，不僅要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行物理改造，還要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃。中國(guó)在減少棄電方面的成功既來(lái)自電網(wǎng)容量的擴(kuò)大，也來(lái)自對(duì)固定電價(jià)（FiT）的調(diào)整——對(duì)電力系統(tǒng)整合困難的省份提供更高獎(jiǎng)勵(lì)。由于電網(wǎng)投資的交付時(shí)間較長(zhǎng)，利于儲(chǔ)能系統(tǒng)的相關(guān)政策也有助于減少可再生能源棄電。智利在2022年出臺(tái)關(guān)于儲(chǔ)能和電動(dòng)交通工具的法案，旨在鼓勵(lì)電動(dòng)汽車向配電網(wǎng)輸入能量和安裝電池來(lái)解決可再生能源棄電的問(wèn)題。愛爾蘭在可再生能源電力支持計(jì)劃（RESS）中為儲(chǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施分配了預(yù)算資金，并通過(guò)拍賣機(jī)制為項(xiàng)目提供長(zhǎng)期收入并降低融資成本。
在電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行層面，整合風(fēng)電和光伏等可再生能源需要改變傳統(tǒng)的電力市場(chǎng)，包括其設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)定。為促進(jìn)可再生能源參與電力市場(chǎng)，部分國(guó)家正在更新和升級(jí)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)，例如縮短不平衡結(jié)算期、減少市場(chǎng)關(guān)閉時(shí)間、增加市場(chǎng)的地理顆粒度。此外，可再生能源發(fā)電機(jī)可被納入日內(nèi)市場(chǎng)（或平衡市場(chǎng)）。提高系統(tǒng)靈活性的操作措施包括加強(qiáng)預(yù)測(cè)方法等。
愛爾蘭已經(jīng)增強(qiáng)了對(duì)系統(tǒng)中風(fēng)電光伏占比的限制，并減少了對(duì)最低負(fù)備用的需求，與此同時(shí)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)提供了財(cái)務(wù)激勵(lì)以使這些風(fēng)電場(chǎng)在電力高發(fā)時(shí)段自愿降低出力。智利在考慮進(jìn)一步降低火電廠的最低運(yùn)行要求，以提高系統(tǒng)的靈活性。讓可再生能源在平衡市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)將為可再生能源發(fā)電提供額外的收入，而面臨不平衡懲罰將激勵(lì)生產(chǎn)者平滑電力輸出并改善預(yù)測(cè)。美國(guó)加州已經(jīng)引入能源不平衡市場(chǎng)（EIM）以平衡供需，遏制快速增長(zhǎng)的棄風(fēng)棄光。在可再生能源供應(yīng)充足、需求低的時(shí)候，發(fā)電方也可以競(jìng)價(jià)而免于被調(diào)減發(fā)電，這可能導(dǎo)致零電價(jià)或負(fù)電價(jià)。例如，澳大利亞的經(jīng)濟(jì)性棄電自2017年以來(lái)有所增加，也是2021年大部分棄電的原因。（董芮）
責(zé)任編輯：張棟鈞
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